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PS5: Wie Spiele sich dank SSD radikal verändern könnten, ohne dass wir es merken

Sony erhofft sich bei der PlayStation 5 Dank SSD große Vorteile für die Spieleentwicklung, aber wie sollen sie aussehen und was haben wir Spieler davon?

von Nils Raettig,
02.04.2020 12:00 Uhr

Sowohl die PlayStation 5 als auch die Xbox Series X versprechen für Spiele große Vorteile durch ihre neuen SSDs - zu Recht? Sowohl die PlayStation 5 als auch die Xbox Series X versprechen für Spiele große Vorteile durch ihre neuen SSDs - zu Recht?

Wenn die Hardware einer neuen Konsolen-Generation bekannt gegeben wird, stellt sich vor allem eine Frage: Welche Konsole ist schneller? Im Duell zwischen der PlayStation 5 und der Xbox Series X könnten ihre neuen, sehr schnellen SSDs dabei eine wichtige Rolle spielen.

Auf dem Papier hat Sony die Nase bei den Datenraten vorne. Während für die PlayStation 5 offiziell Werte zwischen 5,5 und 9,0 GByte pro Sekunde angegeben werden, kommt die Xbox Series X "nur" auf 2,4 bis 4,8 GByte pro Sekunde.

Entscheidend sind aber nicht die nackten Zahlen, sondern das, was sie für Spiele im Endeffekt bedeuten. Bei Sony und vielen Entwicklern herrscht diesbezüglich Einigkeit: Die neue SSD der PlayStation 5 und die technischen Kniffe dahinter, die für einen besonders schnellen Zugriff auf die benötigten Daten sorgen, bieten Chancen für die Spieleentwicklung, die es so noch nicht gegeben hat.

Welchen neuen Möglichkeiten ergeben sich durch die SSDs - und wie viel werden wir davon in Spielen wirklich merken? Genau diese Fragen versuchen wir anhand der folgenden Punkte zu beantworten, soweit das zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist.

  1. Warum sollen die neuen SSDs so viel verändern?
  2. Wie genau könnten sich Spiele durch die höheren Datenraten verändern?
  3. Warum merken wir von den Änderungen möglicherweise gar nicht so viel?
  4. Hat die SSD der PlayStation 5 entscheidende Vorteile gegenüber der SSD der Xbox Series X?
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1. Warum sollen die neuen SSDs so viel verändern?

Im PC-Umfeld sind SSDs schon seit Jahren weit verbreitet, auch deshalb stellen sich viele die Frage, warum jetzt mit der PlayStation 5 und der Xbox Series X alles anders werden soll. Das hat primär zwei Gründe:

  • Fixe Hardware - In jeder Konsole der nächsten Generation ist eine schnelle SSD verbaut, was für den PC und die aktuellen Konsolen nicht gilt. Die Entwickler können sich bei den neuen Geräten also erstmals auf die hohen Datenraten verlassen.
  • Schnelle Hardware - Die SSDs der PlayStation 5 und der Xbox Series X bieten wesentlich höhere Datenraten als die im PC-Bereich aktuell meist zu findenden Solid-State-Disks mit SATA3-Anschluss, wie die folgende Übersicht zeigt.

Datenraten im Vergleich:

PlayStation 5

5,5 GByte/s unkomprimiert, 8-9 GByte/s komprimiert

Xbox Series X

2,4 GByte/s unkomprimiert, 4,8 GByte/s komprimiert

HDD (SATA3)

ca. 0,1 - 0,2 GByte/s

SSD (SATA3)

ca. 0,5 GByte/s

SSD (PCIe 3.0)

ca. 2,5 GByte/s

SSD (PCIe 4.0)

ca. 5,0 GByte/s

Bei der Spieleentwicklung für die neuen Konsolen muss also keine Rücksicht auf vergleichsweise langsame Datenträger wie die SSDs mit SATA3-Anschluss oder gar auf HDDs genommen werden - zumindest, wenn man exklusiv für sie entwickelt.

Trotz aller Begeisterung über die neue SSD der PS5 berücksichtigt das auch Kurt Margenau von Naughty Dog (Uncharted, The Last of Us) in dem folgenden Twitter-Beitrag:

Link zum Twitter-Inhalt

2. Wie genau könnten sich Spiele durch die höheren Datenraten verändern?

Dieser Punkt ist zum jetzigen Zeitpunkt besonders schwer greifbar, da es noch keine Spiele gibt, bei deren Entwicklung man sich auf die hohen Datenraten der SSDs verlassen konnte.

Aussagen von Microsoft, Sony und Spieleentwicklern deuten aber darauf hin, dass die SSDs mit Blick auf das Spieldesign voraussichtlich in den folgenden vier Bereichen die größten Unterschiede machen werden:

  • Mehr Detailreichtum
  • Größere Abwechslung
  • Höheres Bewegungstempo
  • Weniger Grenzen beim Leveldesign

Bevor wir uns diesen Aspekten näher widmen, sind außerdem die besonders offensichtlichen Vorteile bei den Ladezeiten nicht zu vergessen.

Davon konnte man sich bereits bei den aktuellen Konsolen ein Stück weit überzeugen, wenn man die interne HDD durch eine SSD ersetzt hat. Die neuen Modelle versprechen durch höhere Datenraten und das Abschaffen störender Flaschenhälse aber nochmals deutlich verkürzte Ladezeiten.

Mehr Detailreichtum

Grundsätzlich ist es auch mit den aktuellen Konsolen möglich, Objekte sehr detailliert darzustellen. Wenn das aber in einem größeren Areal und vor allem für möglichst jedes zu sehende Objekt geschehen soll, droht der Speicher schnell überzulaufen.

Um dem etwas entgegenzuwirken, wird der Detailgrad von Objekten mit Hilfe von Level-of-Detail-Systemen (LoD) häufig in Abhängigkeit der Distanz zur Spielfigur gesenkt oder erhöht. Am grundsätzlichen Problem des vergleichsweise begrenzten Videospeichers ändert das aber nichts.

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In den neuen Konsolen stehen 16 GByte GDDR6-RAM zur Verfügung, die Spiele wegen des Bedarfs des Betriebssystems nicht allein nutzen können. Dieser Speicher ist mit Datenraten im Bereich von etwa 300 bis 500 GByte pro Sekunde extrem schnell, aber auch sehr teuer und dementsprechend knapp bemessen.

Genau da kommen die SSDs mit einer Größe von 825 GByte (PS5) beziehungsweise 1.000 GByte (Xbox Series X) ins Spiel. Sie sind zwar deutlich langsamer als GDDR6-RAM, aber im besten Fall immer noch schnell genug, um Grafik-Assets in hoher Qualität so schnell abrufbar zu machen, dass der Detailreichtum in Spielen steigen kann, ohne sich Sorgen um einen überlaufenden Videospeicher machen zu müssen.

Darauf geht auch Andrew Maximov von Naughty Dog in diesem Twitter-Beitrag ein:

Link zum Twitter-Inhalt

Größere Abwechslung

Ein gangbarer Weg, um mit begrenztem Speicher und eher langsamen Datenträgern umzugehen, besteht in der Wiederverwendung bestimmter Elemente. Das schadet zwar der Abwechslung und lässt Spiele damit auch weniger realistisch aussehen, aber es macht gleichzeitig das Laden neuer Daten weniger häufig nötig.

Auch in diesem Punkt könnten die neuen SSDs nützlich sein, indem sie Entwicklern dank hoher Datenraten die Freiheit geben, für abwechslungsreichere und realistischere Umgebungen zu sorgen - schließlich gleicht auch im echten Leben kein Ei dem anderen.

Höheres Bewegungstempo

Die Entwickler von Maneater mussten das Bewegungstempo des Hais begrenzen, weil es sonst zu Problemen mit dem Streaming kommt. Das könnte bei einem Nachfolger für die PS5 dank SSD anders aussehen. Die Entwickler von Maneater mussten das Bewegungstempo des Hais begrenzen, weil es sonst zu Problemen mit dem Streaming kommt. Das könnte bei einem Nachfolger für die PS5 dank SSD anders aussehen.

Je schneller man sich durch eine Spielwelt bewegt, desto mehr verschiedene Objekte bekommt man in einer bestimmten Zeit zu Gesicht. Das kann zu Problemen führen, wenn die entsprechenden Daten nicht schnell genug nachgeladen werden.

Die berühmte Demo von Sony zu Spiderman, die vor allem wegen der wesentlich kürzeren Ladezeiten für Aufsehen gesorgt hat, zeigt auch die Vorteile bei sehr schneller Bewegung durch die Spielwelt mit einer SSD deutlich. Ein Aspekt den die Entwickler von Maneater in einem Interview mit Wccftech ebenfalls betonen:

"[...] HDDs mit 5.200 Umdrehungen pro Minute sind schrecklich mit ihren langen Ladezeiten. In einem Open-World-Spiel wie Maneater bedeutet das, dass sich der Hai nur mit einem bestimmten Tempo bewegen darf, weil sonst andere Objekte nicht rechtzeitig gestreamt werden. Es [SSDs] eröffnen wirklich ganz neue Möglichkeiten […]."

Weniger Grenzen beim Leveldesign

Dieser Aspekt hängt stark mit den vorangegangenen Punkten zusammen. Um zu verhindern, dass es Probleme beim Streaming gibt oder der Speicher überläuft, arbeiten Spieleentwickler aktuell häufig gezwungenermaßen mit Tricks beim Leveldesign.

Wenn wir beispielsweise in einem bestimmten Spiel nur weiter kommen, wenn wir uns langsam und kriechend durch eine schmale Öffnung bewegen, dann ist es gut möglich, dass das nicht nur dramaturgische Gründe hat.

Der Aufbau eines Spiels hängt auch davon ab, ob die vorhandene Hardware schnell genug ist, um rechtzeitig alle zu sehenden Elemente laden zu können. Der Aufbau eines Spiels hängt auch davon ab, ob die vorhandene Hardware schnell genug ist, um rechtzeitig alle zu sehenden Elemente laden zu können.

Stattdessen kann es dazu dienen, Zeit zu gewinnen, um die für das nächste Areal benötigten Daten im Hintergrund zu laden. Auch viele verwinkelte und eher enge Korridore können einen solchen Zweck erfüllen, wie Mark Cerny in der Vorstellung der PS5 am oben zu sehenden Beispiel von Jak II gezeigt hat.

Die Notwendigkeit solcher Tricks sinkt durch die hohen Datenraten der kommenden Konsolen potenziell deutlich, was auch den Level-Aufbau von Spielen wesentlich ändern könnte.

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